一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子元器件技术领域，特别涉及一种无线车辆感应器，可应用于停车场、城市路边停车位计时、计费管理和道路交通的管理，进一步可用于城市路况、行车诱导指挥，行车过程控制和信息服务系统的建设。
【背景技术】
[0002]近年来，随着经济社会的不断发展，城市化进程发展迅速，城市汽车保有量逐年成倍提高，道路承载能力和停车资源停车能力面临严峻挑战，城市道路交通拥堵是目前各个国家普遍遇到的一大难题，据交管部门统计，预计2015年北京市机动车保有量将达600万辆。目前机动车保有量达520万辆，高峰时拥堵时间超过4个半小时，即使采取了限行措施，中度以上拥堵时间也会达到2至3小时。另据调查还发现，中国有15座大城市每月消耗在堵车上面的费用接近10亿元，而北京这类超大城市的月均拥堵成本高达60亿元，还呈不断上升趋势。堵车给人们的日常生活带来了极大的不便，也给国民经济带来了巨大的损失。停车难，乱停车，造成的交通堵塞、交通事故、管理混乱的现象日趋严重，堵车和停车难问题已成了人们出行的一大困难；高收费、乱收费、数额巨大的停车费不知去向，也成了政府管理工作中最大的难题。道路交管和停车管理的工作日趋复杂，已经严重影响了人民生活与社会经济发展。
[0003]目前的停车管理中，路边停车通常采用了咪表和手持POS机的方式，由于咪表建设时需栽杆、布线，必须破坏路面，施工协调困难，费用高。使用时需提前办储值卡，而大多数驾驶员都没有办，无法使用；有卡的人刷卡、计费操作时间长，需经常预付费，也很麻烦。咪表的使用越来越不能适应越来越紧张的地面资源和快速增长、数量巨大的车辆出入的需要。POS机虽说小巧灵活，收费员使用方便，但是出现很多情况是驾驶员与收费员议价，不按照规定执行、不计时、少计时情况屡见不鲜，造成大量的停车收费不知去向，给政府财政造成大量损失。据新华网2014年11月24日报道:北上广津停车费至少一半收上来的钱没进政府口袋，四个城市一年的财政损失超过10亿元。
[0004]上述这些方法虽然对于停车管理有一定的作用，但仍存在以下问题:
[0005]第一种使用咪表方法的缺点是:建设难度大，要立杆、挖沟、布电缆、施工协调越来越难以执行；另外司机办卡、用卡、预付费都很麻烦，目前办有这样停车卡的司机不到1%，因此这种方法难以推广。
[0006]第二种手持POS机方法的缺点是:不能统计车位真实的使用状况，收费过程中收费员来不及收或不按规定收，造成停车费跑冒滴漏现象时常发生，造成大量的停车收费不知去向，给政府财政造成大量损失。
[0007]为了应对每天的高峰期堵车现象，目前采用的解决方法主要有以下几种:
[0008]第一种方法是建立城市路况视频监控系统:在城市各个路口、路段安装摄像头，将路上行驶车辆的情况视频传输到交通指挥中心，中心建立呼叫中心和话务台实时观测路况通过广播或网站发布提供给行车人员。
[0009]第二种方法是利用广播电台发动出租车司机或热心私家车主作为信息员打热线电话提供所行驶路段的交通状况，再通过广播发布实时路况；
[0010]上述这些方法虽然对于路况采集有一定的作用，但仍存在以下问题:
[0011]第一种路况视频监控系统技术的缺点是:在路边安装摄像头还需要敷设光缆、电力线还有户外使用的性能要求较高的摄像头、编解码器、光端机等，要想了解各个路口，各条路段车流状况，投入的摄像头的数量不能少，这些建设造成投入资金数额巨大。另外，指挥中心处理和观察视频图像投入的存储设备容量也非常大、显示设备多、中心处理器设备性能要求高，调度观察员从众多图像中查找想要的图像显得非常困难。
[0012]第二种利用广播电台发布实时路况的方法的缺点是:接收义务信息员提供的信息来源太少，信息的准确性不确定，在一个时间段能够广播出去的路况信息更是少之又少，并且路况变化无法及时更新，导致信息不准确。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，以及时准确的感知车辆存在与否，并利用无线传输实时将状态信息传送给收费管理员和管理中心，准确了解车位或车道的状况，对车辆进行直接、有效的管理。
[0014]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0015]一.技术原理:
[0016]地球磁场在一定范围内是均勾和稳定的，当有铁磁物体进入一个区域时，会对周围的地球磁场产生扰动。汽车是一个大型的铁磁质物体，它对所处位置的地球磁场是有影响的，如果在汽车的下方放置一个高灵敏度的地磁传感器，会很清楚的看到由于汽车的存在所引起的周围磁场变化。将这种变化处理后转变成电流或电压值输出，即可清楚的表示车辆的到来、停放或者经过。
[0017]本实用新型根据这个原理，设计车辆感应器，并将地磁传感器所输出的电流或电压信号利用无线电信号发送出去，通过无线路由器连接到互联网服务器，就可实现车辆感应信号的无线传输。
[0018]二.无线车辆感应器结构:
[0019]本实用新型无线车辆感应器包括:地磁传感器、控制器、无线通信单元和电池；地磁传感器按照控制器设定的工作机制感应地磁信号变化，控制器对该信号变化数据进行存储后，再按照设定的机制通过无线通信单元发送到中心服务器，实现中心对无线车辆感应器的管理，其特征在于:
[0020]控制器，包括:
[0021]现场环境自学习模块:用于控制地磁传感器测量和标定所处地磁环境的基准值；
[0022]传感器工作控制模块:用于设定地磁传感器间歇性工作的间隔时间，以降低传感器的电能消耗；
[0023]无线发射控制模块:用于设定无线通信发射信号间歇性工作的规则，以减少无线通信发射机的工作时间；
[0024]远程监控模块:用于远程设置整个无线车辆感应器的工作参数，监控其工作状态；
[0025]无线通信单元包括:
[0026]发射功率自适应模块:用于自适应调整无线车辆感应器安装到现场后的发射功率，以减少不必要的大功率浪费；
[0027]自组网管理控制模块:用于在无线车辆感应器安装到现场后，自适应加入通信网络，适应网络的通?目机制；
[0028]断网恢复模块:用于在无线车辆感应器或网络出现故障后自动恢复网络通信。
[0029]上述一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:地磁传感器采用单轴、双轴或三轴各向异性的地磁传感器。
[0030]上述一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:控制器，进一步包括:内部存储器、处理器和数字接口的单片机处理器，所述的现场环境自学习模块、传感器工作控制模块、无线发射控制模块和远程监控模块固化在该单片机处理器内。
[0031]上述一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:无线通信单元，进一步包括:通信数据处理器、通信协议、调制解调器、收发信机和天线，所述的发射功率自适应模块、自组网管理控制模块和断网恢复模块固化在该通信数据处理器内。
[0032]上述一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:所述的地磁传感器、控制器和无线通信单元可分开布置也可布设在一块电路板上。
[0033]上述一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:所述的控制器和无线通信单元可为分体器件也可为结合在一体的无线控制器或称无线单片机。
[0034]上述的无线通信单元，其特征在于:天线采用微带天线，直接布设在电路板上或采用引线外接天线。
[0035]上述一种用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:电池采用普通电池、锂电池或太阳能电池。
[0036]上述的用于采集停车和堵车信息的无线车辆感应器，其特征在于:所述电路板和电池均固定在能防水、耐压、耐热的外壳内，安装到停车位或车道现场。
[0037]本实用新型具有如下优点:
[0038]1.判断车辆存在的灵敏度高:
[0039]本实用新型选用高灵敏度的地磁传感器，可以清楚地反映由于车辆引起的周围地磁环境的变化；
[0040]2.对于车辆的判断准确性高:
[0041]本实用新型的控制器中设有现场环境自学习功能模块，无线车辆感应器安装到位后，通过对所在位置地磁环境自学习，以此为基准，对车辆到来时所引起的变化判断更准确，大大减少了误判；
[0042]3.多种节能模式，减少了电能消耗，延长了工作时间:
[0043]本实用新型的控制器中设有传感器工作控制、无线发射控制功能模块，通过远程控制感应器按照设定的时间间隔进行探测；无线通信单元在车辆来去、传感器的状态发生变化时，才发射信号，其余时间处于休眠状态，节省了电能的消耗；
[0044]本实用新型的无线通信单元中设有发射功率自适应模块，当感应器安装到现场后，能自动搜寻加入通信网络，自动调整发射功率到最佳值，减少了不必要的大功率发射；
[0045]4.管理维护简便:
[0046]本实用新型的控制器中设有远程监控模块，不仅可使服务器端能远程控制感应器开关、定时开关、设置发射功率、感应器启动间隔时间及无线发射规则，而且可以监控无线车辆感应器的工作状态、剩余电量，为服务器端的管理和远程维护提供了方便；
[0047]5.无线通信自组网快速稳定:
[0048]本实用新型由于在无线通信单元中设有自组网管理控制、断网恢复模块，当感应器安装到现场后，自动搜寻加入通信网络，适应网络机制，同时建立起通信保护；当一个路由器发生故障时可以切换通过其他路由器通信；当车辆感应器自组为稳定的网络后，某个设备掉线或路由器故障恢复后，可以迅速自动恢复网络通信；
[0049]6.电路设计合理，体积小巧、安装维修方便:
[0050]本实用新型的地磁传感器、控制器和无线通信单元均设置在一块电路板上，缩小了体积、便于在现有停车位和车道及两侧安装，提高了设备的集成度和稳定性；
[0051]本实用新型可采用普通电池、锂电池或太阳能电池供电，当感应器安装在室外时，可以采用太阳能电池供电，白天有阳光照射时边充电边工作，没有太阳照射时照常工作，节省了电能，延长了工作时间。
【附图说明】
[0052]图1是本实用新型的电路原理框图；
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